Organsolv-Aufschluss zur Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Reststoffe

Zur Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Biomassen für nachfolgende biologische Konversion werden meist Aufschlüsse in wässriger Phase genutzt. Dabei kommt es teilweise zur verstärkten Bildung von Inhibitoren durch Degradation von Kohlenhydraten. Außerdem reichern sich monomere Phenole des Lignins in der flüssigen Phase an. Zur Minderung dieser Effekte wurden Weizenstroh in einem Mikrowellen-Autoklaven mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch bei Temperaturen bis 210 °C aufgeschlossen. Die Degradation einiger Kohlenhydrate nahm ab. Phenolische Anteile konnten abgetrennt werden. Außerdem nahm die Ausbeute an monomeren Zuckern zu. Die enzymatische Umsetzbarkeit stieg stark an. Somit stellt diese Variante eine interessante Alternative dar. Die Vorteile mikrowellen-assistierter Aufschlüsse liegen vor allem in den kurzen Reaktionszeiten und dabei erreichbaren Ausbeuten. Diese lag bei allen Versuchen bei 5 Minuten.

Ein wesentlicher Verfahrensschritt zur Nutzung lignocellulosehaltiger Biomassen in Bioraffinerie-Konzepten zur Bereitstellung von Basischemikalien und zur Biotreibstoffproduktion ist der Substrataufschluss. Dieser nimmt nach einhelliger Meinung eine Schlüsselstellung für eine kostengünstige Bereitstellung ein, da er bis zu 20 % der gesamten Herstellungskosten ausmachen kann. Eine zentrale Forderung an eine Vorbehandlung besteht in der Herabsetzung des Lignin-Gehaltes. Neben klassischen sauren bzw. basischen Aufschlüssen existieren mittlerweile verschiedene Ansätze. Hier sei beispielhaft das 'Ammonia-Fiber-Expansion-Verfahren' (AFEX) und das 'Steam-Explosion-Verfahren' genannt. Die Wirkung dieser Verfahren wurde nachgewiesen. Dennoch besteht auf diesem Gebiet noch Forschungsbedarf, da einige Varianten energetisch ungünstig sind bzw. sich danach neue Probleme auftuen. Beispiele hierfür sind die Bildung von Inhibitoren durch die Degeneration von Kohlenhydraten und die Anreicherung phenolhaltiger Verbindungen durch die chemische Modifikationdes Lignins.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 9. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2015)
Seiten: 5
Preis: € 2,50
Autor: Gunter Weißbach
Prof. Dr. Michael Nelles
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Nutzung von Batteriespeichern im Rahmen der Netzampel
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Die Zunahme erneuerbarer Stromerzeugung sowie flexiblen Stromverbrauchern im Verteilnetz erfordert neue Koordinierungskonzepte zur Nutzung der dort bestehenden Flexibilität wie im Rahmen des Engpassmanagements. Ein Ansatz ist das quotenbasierte Netzampelkonzept, mit dem in der gelben Ampelphase prognostizierte Engpässe vermieden und in der roten Phase unvorhergesehene Engpässe im Echtzeitbetrieb beherrscht werden. Steuerbare Kundenanlagen wie Batteriespeicher können in beiden Phasen den sicheren Betrieb des zukünftigen Stromnetzes unterstützen.

Gastransportnetze als Partner der Energiewende - Herausforderungen und Potenziale
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Die Gastransportsysteme werden einen wichtigen Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten. Zunächst ist der Einsatz von Gas anstelle anderer fossiler Brennstoffe eine schnell wirksame und effektive Maßnahme zur Verlangsamung des Anstiegs der COâ‚‚-Emissionen. Eine Umstellung des Energieverbrauchs auf regenerativ erzeugten Strom erfordert einen Ausbau der Energietransportsysteme. Auch hier können die Gasnetze einen wichtigen Beitrag leisten, indem klimaneutral erzeugte Gase transportiert und verteilt werden.

Aufwertung der Wasserkraft bei wasserrechtlichen Abwägungsentscheidungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Die Entwicklung des wissenschaftlichen Kenntnisstands wie auch der gesellschaftlichen und politischen Aufmerksamkeit ist in Deutschland in das Klimaschutzgesetz mit verbindlichen Klimazielen gemündet. Die Wasserkraft stellt einen wichtigen Baustein der notwendigen und dringlichen Energiewende dar. Soweit Konflikte mit der Gewässerökologie sich als Hemmnis darstellen, sind diese über das wasserrechtliche Ausnahmeregime einzelfallbezogen lösbar. Die Rechtsprechung erkennt dies zunehmend an. Die zuständigen Behörden sind verpflichtet, im Rahmen der Verhältnismäßigkeit den Belangen der Wasserkraft angemessen Rechnung zu tragen.